[发明专利]冷却身体支撑垫和枕头

说明书

垫子，包括沿深度方向彼此重叠的独立且不同的多个层(12)。每一个层(12)包括热扩散率大于或等于2,500Ws ⁰_,⁵/(m²K)的热扩散率增强材料，并且总热扩散率沿深度方向(D1)逐层增大。多个层(12)包括多个相变层(20，22，24)，每个所述相变层包括相变温度在约6℃至约45℃范围内的固‑液相变材料PCM(26)。所述PCM(26)的总质量沿所述深度方向(D1)逐层增大。多个相变层(12)中的至少一个层(20,22,24)包括沿深度方向(D1)增大的PCM(26)的质量和热扩散率增强材料TEEM(28)的量的梯度分布。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年8月24日提交的发明名称为“具有多层的寝具组件”的美国临时专利申请No.62/722,177、于2018年9月2日提交的发明名称为“具有多层的能够梯度冷却的汽车零部件”的美国临时专利申请No.62/726,270，以及于2018年11月21日提交的发明名称为“具有多层的寝具部件”的美国临时专利申请No.62/770,707的优先权，它们的全部内容在此通过援引明确并入本文。

技术领域

本公开内容主要涉及诸如冷却寝具垫之类的冷却垫，所述冷却垫包括相变材料(PCM)和热扩散率增强材料(TEEM)，以及在使用过程中为用户提供相对高水平的持久冷却。本公开内容还涉及制备这种冷却垫的方法。

背景技术

许多因素影响一个人的睡眠量和睡眠质量。寝具的类型和质量以及床或其他睡眠空间的气候条件都可能影响一个人的睡眠体验。难以入睡或难以享受一个健全的、不间断睡眠的人可能会感到身体不适。这种不适感可能会使人体产生的热量积聚在该人正在休息/躺着的寝具垫(例如，床垫和枕头)时出现，因为空气无法在寝具垫中流通以消散该人所散发的热量。据估计，一个处于休息中的成年人会释放出大约100瓦的能量。寝具中吸收或存在的热量最终会散发回到用户。

例如，随着人体产生的热量在枕头中积聚而使枕头变暖，睡眠者经常翻转枕头以寻找枕头的“凉爽”面。再例如，随着人体产生的热量在枕头中积聚而使枕头变暖，睡眠者经常翻身或者将其位置转移到枕头的“凉爽”部和/或移除寝具层中覆盖睡眠者的多个层(例如，床单、毯子、被子等)。这样的活动因此打断了一段时间的睡眠。

在现有的寝具中，由于寝具中使用的倾向于储存热量而不是散发热量的材料的性质和几何结构导致人体产生的热量在寝具中积累。当睡眠者的身体接触寝具的表面时，身体产生的热量被传递并储存到寝具的直接接触区域中，从而导致局部温度升高，这可能导致睡眠者不适。聚集在寝具中(例如，在寝具的直接接触区域)的热量需要大量时间才能辐射到环境中，并由此辐射回睡眠者并使睡眠者变热。

传统地，寝具基本上由各种通常致密的天然材料和/或合成泡沫和/或纤维形成的多个层或多个包层(envelope)组成，所述多个层或多个包层储存热量而不是散发热量。例如，已尝试使用各种类型的枕头，这些枕头包括棉、合成纤维、粘弹性泡沫、聚氨酯泡沫、乳胶泡沫、绿豆壳和/或其他填充材料并用于试图散热。再例如，一些现有技术的枕头已经采用了可充气的塑料包层和/或机电装置，试图消散用户产生的热量。然而，这样的枕头构造仅能够在相对短的时间段内消散相对少的热量和/或令人不舒服。例如，一些这样的枕头实际上可能将热量存储相对较长的时间段，从而导致产生较高的温度，这会使用户不舒服。因此，现有技术没有提供一种简单、有效、经济和舒适的枕头解决方案来有效处理由于热量而引发的睡眠者的不适。

因此，在本领域中仍然需要能够在相当长的时间内消散身体产生的热量的至少相当大部分，以防止睡眠者不舒服(或为睡眠者提供舒适)的诸如枕头之类的寝具用品。

尽管已经讨论了传统技术的某些方面以有助于本申请的公开，但是申请人绝不否认这些技术方面，并且可以预期，所要求保护的本申请可以涵盖本文所讨论的一个或多个传统技术方面。